[發明專利]一種三母線四分段的備自投自適應投退控制方法

有效

• 申請號: 201210060244.X
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102710008A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 蔡澤祥;劉文澤;竹之涵;蘇忠陽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州思唯奇計算機科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種電力母線上功率合理分配的電能控制技術領域，特別涉及一種應用于10kV交流電壓等級的三母線四分段的備自投自適應投退控制方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展，電力用戶對電能質量的要求日益提高，其中對于電力供應的可靠性更是提到重要位置。現代電力系統的規模和輸送容量也迅速增長，實際運行電網中常常受到各種外部干擾和系統本身設備性能影響，甚至出現系統局部故障，從而造成電力供應的中斷。備自投是保障電力系統供電可靠性的重要設備，其能否正確、快速的投入動作是電力系統安全運行的重要保證。我國大部分110kV變電站中10kV母線的供電直接由110kV線路決定，而110kV線路受外界環境影響大，當線路故障時繼電保護設備將110kV故障線路切除，從而直接導致整段10kV母線的失壓。此時，如果通過10kV備自投裝置控制相關斷路器動作，就能在快速恢復10kV母線的供電。可見，10kV備自投裝置的正確投退是直接決定10kV母線的可靠供電關鍵，對提高電力系統的供電可靠性和保證電能質量具有重大意義。

交流電網10kV母線側的備自投常常根據負荷情況，人工決定是否控制備自投的動作，導致變電站中備自投不能實時響應，降低了10kV母線的可靠性供電。由于變電站的供電負荷重，具有三主變壓器的110kV變電站的10kV母線廣泛采用三母線四分段的接線方式，該方式突出優點有：靈活分配負荷、容易隔離故障、高可靠性等，但實際運行方式不能根據電網的實時運行情況做出反應，難以保證考慮全面的可能情況，備用電源自投裝置的動作，可能引起主變的過負荷運行，帶來主變過電流保護動作的嚴重后果(馮玲.防止備自投裝置動作過負荷方案的實踐[J].華北電力技術，2006，(08))。所以，針對這種10kV母線接線方式，提出了一種三母線四分段的備自投自適應投退方法，解決了這種多分段母線的備自投難于實現自動實時控制，對提高供電可靠性具有重要作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三母線四分段的備自投自適應投退控制方法，考慮了運行負荷情況、主變壓器的經濟運行和不同故障模式等情況，優化實現三母線四分段的10kV母線分段備自投的自適應投退方法。

采用三母線四分段10kV母線接線方式的110kV變電站中，一般配備有兩套分段備自投設備(分別為第一備自投和第二備自投)，四個10kV分段母線共有四個進線斷路器，分別為第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器(其中第二斷路器與第三斷路器所聯的進線相同)，另外有兩個母聯斷路器第五斷路器和第六斷路器，備自投自適應投退控制方法包括如下步驟：

(1)正常運行情況下，第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器和第四斷路器處于合閘狀態，第五斷路器和第六斷路器處于分閘狀態，母線電壓和進線電流正常，備自投處于充完電熱備用狀態；

(2)第一備自投檢測第一斷路器和第二斷路器所在進線的電流的有效值，并在裝置內進行求和；

(3)第一備自投將步驟(2)中計算求得的電流和值與第一斷路器所串聯的變壓器過負荷電流定值進行比較，若大于該定值則判別過負荷，閉鎖備自投方式1；第一備自投將步驟(2)中計算求得電流的和值與第二斷路器所串聯的變壓器過負荷電流定值進行比較，若大于該定值則判別過負荷，閉鎖備自投方式2；備自投方式1為備自投發出命令斷開第二斷路器，合上第五斷路器，備自投方式2為備自投發出命令斷開第一斷路器，合上第五斷路器

(4)備自投方式1的啟動條件為第二斷路器所聯母線無壓無流，第一斷路器所聯母線有壓，若備自投方式1不處于閉鎖狀態且滿足其啟動條件，則備自投將合上第五斷路器，斷開第二斷路器；備自投方式2的啟動條件為第一斷路器所聯母線無壓無流，第二斷路器所聯母線有壓，若備自投方式2不處于閉鎖狀態且滿足其啟動條件，則備自投將合上第五斷路器，斷開第一斷路器；

(5)備自投方式2啟動后，第一備自投檢測第一、二、三斷路器所在進線的電流有效值，并在裝置內進行求和；

(6)第一備自投將步驟(5)中計算求得的電流和值與第二斷路器，第三斷路器所在110kV線路過負荷電流定值進行比較，若小于該定值則閉鎖第一備自投的過負荷均分功能，跳至步驟(7)；若大于該定值則投入過負荷均分功能，斷開第三斷路器；第二備自投檢測到第三斷路器所連的母線失壓，滿足啟動條件，合上第六斷路器；

(7)第一備自投在投入過負荷功能后，繼續檢測檢測第一斷路器和第二斷路器所在進線的電流的有效值，并在裝置內進行求和；